CC BY
14HYDRODYNAMICAL PROCESSING OF OIL
A. A. Batjalov, J. V. Varechkin, M. V. Rymgajlo
Hydrodynamical preparation of motor oils. Dispersion of oils at work on heavy grades of fuel. Variants of dispersion devices and the place of their installation. Factors determining quality of dispersion. Optimization of dispersion and an optimum mode of hydrodynamical processing.
УДК 627.748:621.897.45
H. Н. Борисов, доцент, ВГАВТ.
603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5.
К РАСЧЕТУ И ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЩЕЛЕВИДНЫХ ГРУНТОПРИЕМНИКОВ ДНОУГЛУБИТЕЛЬНЫХ ЗЕМСНАРЯДОВ
В статье рассмотрены вопросы проектирования щелевидных грунтоприемников земснарядов при соблюдении равенства скоростей всасывания по ширине зева, что обеспечивает повышение эффективности всасывания гидросмеси.
Известно [1], что условия всасывания гидросмеси в щелевидном грунтоприемнике изменяются по ширине зева, т.к. скорость входа снижается от середины к краям. Поэтому транспортирующая способность потока по краям щелевидных грунтоприемников оказывается ниже, чем в середине, и, вследствие большой площади зева, скорость движения гидросмеси в начальных сечениях становится такой, что в них наблюдается отложение слоя осадка грунта по нижней стенке грунтоприемника.
Определить характер изменения скоростей по ширине щелевидного грунтоприемника в плоскости, проходящей через середину зева, можно, если представить его как плоский конфузор с прямолинейными боковыми стенками (рис. 1). Поле скоростей в нем является полем точечного стока, расположенного в полюсе О. В таком поле линии равных скоростей U имеют вид окружностей с центром в точке О, а линии тока ср
направлены по радиусам от зева к центру.
Согласно этой схеме скорость входа гидросмеси в произвольной точке зева U3 равна
иъ =U20 ■ cos arctg-^- (1)
где U30 - скорость на оси грунтоприемника;
Ьг - удаление рассматриваемой точки зева от оси грунтоприемника;
1 - длина конфузора грунтоприемника.
Для точки, расположенной на кромке зева скорость входа U3.K. будет равна
Уз* =^зо- cos arctg-- (2)
где b - ширина зева зрунтоприемника.
Зависимость (1) в относительных величинах графически представлена на рис. 2. Разность скоростей по оси и на краях зева, как следует из зависимости (2) зависит ъ ь
от отношения 7 . Например, при 7=1, U3 K = 0,897 U30, это означает, что скорость на
краях будет отличаться от скорости в середине зева лишь на 11 %. Однако при малых скоростях входа, которые характерны для щелевидных грунтоприемников с гидравлическими рыхлителями фунта, и такая разница в их значениях может оказать существенное значение на условия грунтозабора.
Рис. 1. Схема течения в щелевидном грунтоприемнике
Относительная ширина зева Рис. 2.
Для того, чтобы добиться одинаковых условий всасывания по всей ширине щелевидного грунтоприемника, П.П. Пухов предложил рыхлить грунт на краях более интенсивно, чем в середине [2]. При этом на участках зева с повышенной скоростью всасывания из-за менее эффективного рыхления грунта потери напора при входе гидросмеси будут больше, что приведет к выравниванию скоростей и условий всасывания.
Более равномерному распределению скоростей по ширине зева способствуют скосы, выполненные у боковых стенок грунтоприемника, а также криволинейное в плане очертание зева [3].
Недостатком таких решений является то, что при наклонном положение грунтоприемника на больших глубинах разработки грунта, зев грунтоприемника у боковых стенок оказывается более удаленным от поверхности дна по сравнению с центральной частью, вследствие чего условия всасывания ухудшаются, и на кромках траншей могут появиться неразработанные участки.
Выравнивания скоростей всасывания по ширине зева вместе с тем, можно добиться не ухудшая ни эффективности рыхления, ни условий всасывания по краям зева. Для этого следует зев грунтоприемника выполнить с переменной высотой (рис. 3), уменьшающейся от оси к краям по зависимости
, , ЬГ
h3 = п30 • cos arctg (3)
У
где h3 - высота зева на произвольном расстоянии от оси грунтоприемника; h3 0 - высота зева на оси грунтоприемника.
Рис. 3.
1 - грунтоприемник; 2 - зев; 3 - защитная решетка; 4 - коллектор; 5 - сопла; 6 - трубопровод
При таком изменении высоты зева расход гидросмеси на единицу длины ширины зева грунтоприемника будет величиной постоянной. Тем самым условия грунтозабора будут одинаковы по всей ширине зева грунтоприемника за счет выравнивания скоростей всасывания из.
Определение размеров грунтоприемника не предоставляет трудностей, если известна средняя скорость смеси в зеве. Ее для грунтоприемников с гидравлическими рыхлителями рассчитывают по известной зависимости [1]
и,.ср. = 0-45,/гО^ (4)
где Бвс -диаметр всасывающего трубопровода земснаряда.
В нашем случае эта скорость будут сохраняться по всей ширине грунтоприемни-ка, т.е. и3ср. U3.о. — U3.K.
На предложенный вариант грунтоприемника получен патент на изобретение [4].
Список литературы
[1] Иванов В.А., Лукин Н.В., Разживин С.Н. Суда технического флота: Учебник для вузов водн. трансп. / В.А. Иванов, Н.В. Лукин, С.Н. Разживин. - М.: Транспорт, 1982. - 366 с. :и.л.
[2] Пухов П. Гидравлические разрыхлители грунта на землесосных снарядах / П. Пухов // Речной транспорт. - 1957. - № 6. - С. 66.
[3] Стариков А.С. Технологические процессы земснарядов / А.С. Стариков. - М.-: Транспорт, 1989.-223 с.: и.л.
[4] Пат. 2242566 Российская Федерация, МКИ7 E02F3/92. Грунтозаборное устройство земснаряда / Н.Н. Борисов, С.Н. Борисов. - Заявитель и патентообладатель Волжская государственная академия водного транспорта. - № 2003116024/03; заявл. 28.05.2003; опубл. 20.12.2004, Бюл. № 35.
ТО CALCULATION AND DESIGNING OF SLIT-TYPE SOIL RECIEVERS OF DREDGES
H. H. Borisov
In the article questions of designing slit-type soil receivers of dredges are considered at observance of equality of suction speeds on width of a shed that provides the increase of efficiency of hydromixture.
УДК 621.319.4
_ М. В. Войтов, аспирант.
Е. Б. Шумков, д. т. н., профессор, ВГАВТ.
603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова 5.
РАБОТА ЭЛЕКТРОЕМКОСТНОГО НАКОПИТЕЛЯ ЭНЕРГИИ В РЕЖИМЕ НЕИЗМЕННОЙ МОЩНОСТИ
Материал статьи содержит математическое описание процессов работы накопителя энергии на основе конденсаторов сверхвысокой емкости в режиме отдачи неизменной мощности.
Характерный вид нагрузки, создаваемой оперативными механизмами крана выражается кусочно-постоянной функцией времени.
Поэтому совместная работа накопителя с дизельгенератором плавкрана должна протекать в режиме неизменного тока или неизменной мощности.
Электрическая энергия, запасенная в конденсаторе накопителя
I/г
IV = С —
2
где С - емкость конденсатора
I)с - напряжение на обмотках конденсатора
Электрическая мощность, т.е. скорость накопления энергии в конденсаторе
